JPH03139027A - Transmission power control system in satellite communication - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the control with simple constitution by measuring directly the input/output characteristic of a satellite repeater. CONSTITUTION:Two pilot signals having a prescribed level difference from the 2-level generator 2d of an earth station 2A are added to a main signal and the resulting signal is fed to the repeater 1a of an artificial satellite 1. A level difference between the two pilot signals is varied with the input/output characteristic of the repeater 1a. The characteristic change is used to detect the level difference of the pilot signals returned from the repeater 1a by a detector 2h, thereby obtaining the input/output operating point of the repeater 1a directly. Then the detected reception difference is used as the control reference of transmission power of the earth station 2A and the transmission power of the earth station 2A is controlled by a variable attenuator 2i so that the reception level difference is always constant, thereby making the output power from the repeater 1a constant at all times.

Description

【発明の詳細な説明】 ［目　　　次］ 概　　　要 産業上の利用分野 従来の技術（第８図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作　　　用 実施例（第２〜７図） 発明の効果 ［概　　要］ 衛星通信における送信電力制御方式に関し、衛星中継器
の入出力特性を直接計測するようにし、Ｗｉ素な構成で
制御精度の向上をはかることを目的とし、 レベル差をもつ信号を地球局から非線形な人出力特性を
有する衛星中継器へ送信するとともに、該衛星中継器か
らの該レベル差について圧縮を受けた信号を該地球局で
受信することにより、該レベル差を検出し受信レベル差
が一定となるよう該地球局からの送信電力を制御するよ
うに構成する。[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial field of application Prior art (Figure 8) Means for solving the problem to be solved by the invention (Figure 1) Working examples ( (Figures 2 to 7) Effects of the invention [Summary] The purpose of the present invention is to directly measure the input/output characteristics of a satellite repeater with respect to a transmission power control method in satellite communications, and to improve control accuracy with a simple configuration. By transmitting a signal with a level difference from the earth station to a satellite repeater having non-linear human output characteristics, and receiving at the earth station a signal compressed for the level difference from the satellite repeater. , the level difference is detected and the transmission power from the earth station is controlled so that the received level difference is constant.

［産業上の利用分野］ 本発明は、衛星通信における送信電力制御方式地球を周
回する人工衛星を中継器として利用する衛星通信におい
ては降雨により地球局−衛星間の信号伝搬損失が変化す
る。この損失は、使用する無線周波数、降雨強度等によ
り変化する。降雨による減衰は、Ｃバンド（６Ｇ　Ｈｚ
帯で衛星へ向は送信し衛星で４ＧＨｚに変換し地球局へ
返送）を利用する通信では比較的少ないが、Ｋｕバンド
（１４Ｇ　Ｈｚ／　１２　Ｇ　Ｈｚ）あるいはＫａＣバ
ンド３０ＧＨｚ／　２０　Ｇ　Ｈｚ）のように使用周波
数が高くなるに従って増大する。このため、Ｋｕあるい
はＫａＣバンド利用する衛星通信では、この降雨減衰を
補償する何等かの送信電力制御が必須である。このよう
な降雨減衰は、アップリンク（地球局から衛星への伝送
）でもダウンリンク（衛星から地球局への伝送）でも発
生する６ また、衛星中継器は、周波数変換を行なうと同時に一定
の利得を有する増幅器で、その出力部には一般にＴＷＴ
Ａ（進行波管増幅器）が使用される。[Industrial Field of Application] The present invention is directed to a transmission power control method in satellite communication.In satellite communication that uses an artificial satellite orbiting the earth as a repeater, the signal propagation loss between the earth station and the satellite changes due to rainfall. This loss changes depending on the radio frequency used, rainfall intensity, etc. Attenuation due to rain is C-band (6 GHz
There are relatively few cases of communication that uses the Ku band (14 GHz/12 GHz) or KaC band (30 GHz/20 GHz) It increases as the frequency used increases. For this reason, in satellite communications using the Ku or KaC bands, some kind of transmission power control that compensates for this rain attenuation is essential. Such rain attenuation occurs both in the uplink (transmission from the earth station to the satellite) and the downlink (transmission from the satellite to the earth station). TWT is generally used at the output of the amplifier.
A (traveling wave tube amplifier) is used.

ＴＷＴＡは低出力電力では線形な入出力特性を有するが
、電力が高くなるにつれて非線形な入出力特性となり、
一定電力以上は出力できない飽和特性を有している。送
信電力制御の基本的な考え方は、降雨減衰が発生しても
衛星中継器に一定の電力レベルの信号が到達するように
するアップリンク補償を行なうことである。即ち、降雨
減衰が発生した場合には、この減衰を補償するように地
球局の送信電力を増加させ衛星中継器の入力レベルを一
定化し、これによって衛星中継器からの出力電力が一定
化される。TWTA has linear input/output characteristics at low output power, but as the power increases, the input/output characteristics become nonlinear.
It has a saturation characteristic that it cannot output more than a certain amount of power. The basic idea of transmit power control is to perform uplink compensation to ensure that the signal reaches the satellite transponder at a constant power level even when rain attenuation occurs. That is, when rain attenuation occurs, the transmission power of the earth station is increased to compensate for this attenuation and the input level of the satellite repeater is kept constant, thereby making the output power from the satellite repeater constant. .

衛星通信では、伝送路の雑音はアップリンク雑音とダウ
ンリンク雑音との合成である。従って、送信電力を制御
しない場合には、アップリンクの降雨減衰により雑音増
加が発生し、且つ、衛星中継器が一定利得のために中継
器出力電力が低下し。In satellite communications, transmission path noise is a combination of uplink noise and downlink noise. Therefore, if the transmission power is not controlled, noise increase will occur due to uplink rain attenuation, and the repeater output power will decrease due to the constant gain of the satellite repeater.

さらにダウンリンクでも雑音が増加するため、降雨によ
り急激に伝送品質が劣化する。送信電力制御が完全であ
る場合には、アップリンク雑音の変化はなく、降雨によ
るダウンリンク損失増による雑音を考慮すればよいこと
になる。Furthermore, since noise increases on the downlink, transmission quality rapidly deteriorates due to rain. If transmission power control is perfect, there is no change in uplink noise, and it is only necessary to consider noise due to increased downlink loss due to rain.

このように衛星通信においては送信電力制御は非常に重
要であり、高精度で安定した送信電力制御の実現が望ま
れている。Transmission power control is thus very important in satellite communications, and it is desired to realize highly accurate and stable transmission power control.

［従来の技術］ この種の衛星通信における送信電力制御方式としては、
従来より多くの方式が案出さおでいる。[Prior art] As a transmission power control method for this type of satellite communication,
More methods have been devised than ever before.

これらの方式のほとんどは、アップリンクの伝搬損失を
何等かの方法で導出し、晴天時を基準とする送信電力を
降雨による伝搬損失分だけ増加させるように制御するも
のである。このような従来方式のうち特に−殻内なもの
を第８回により説明する。Most of these methods derive the uplink propagation loss by some method and control the transmission power based on a clear sky to increase by the amount of the propagation loss due to rain. Among these conventional methods, the in-shell method will be explained in Part 8.

第８図は従来方式を適用された衛星通信システムを示す
説明図であり、この第８図において、１は人工衛星で、
この人工衛星〕内に、非線形な入出力特性を有する衛星
中継器（トランスポンダ）１ａと、ビーコン送信１１ｂ
とがそなえられている。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a satellite communication system to which a conventional method is applied, and in this FIG. 8, 1 is an artificial satellite;
This artificial satellite] includes a satellite repeater (transponder) 1a having nonlinear input/output characteristics and a beacon transmitter 11b.
It is equipped with.

特に、衛星中継器１ａには、受信した信号の周波数を変
換する周波数変換部と、周波数変換後の信号を電力増幅
して出力するＴＷＴＡ（進行波管増幅器）とがそなえら
れ、このＴＷＴＡが前述したように非線形な入出力特性
を有している。また、２は地球局で、この地球局２には
送信機、受信機およびビーコン受信機がそなえられてい
る。なお、ここでは、無線周波数としてＫｕバンドを使
用した場合を示しており、アップリンクとして１４ＧＨ
ｚ、ダウンリンクとして１２ＧＨｚの周波数を使用して
いる。In particular, the satellite repeater 1a is equipped with a frequency converter that converts the frequency of a received signal, and a TWTA (traveling wave tube amplifier) that amplifies the power of the frequency-converted signal and outputs it. As shown above, it has nonlinear input/output characteristics. Further, 2 is an earth station, and this earth station 2 is equipped with a transmitter, a receiver, and a beacon receiver. Note that this example shows the case where the Ku band is used as the radio frequency, and 14 GH is used as the uplink.
z, uses a 12 GHz frequency as the downlink.

このような衛星通信システムにおいて、地球局２から送
信した信号は、雨が降っている場合、降雨減衰を受けて
人工衛星１に到達する。この信号を１人工衛星１におけ
る衛星中継器１ａにより周波数変換するとともに電力増
幅し地球側へ返送する。このとき、アップリンクと同様
に雨が降っていればダウンリンクの信号も降雨減衰を受
は減衰して地球局２で受信されることになる。In such a satellite communication system, when it is raining, a signal transmitted from the earth station 2 reaches the artificial satellite 1 after being attenuated by the rain. This signal is frequency-converted by a satellite repeater 1a in one artificial satellite 1, power amplified, and sent back to the earth side. At this time, similarly to the uplink, if it is raining, the downlink signal will also be attenuated by the rain attenuation and will be received by the earth station 2.

ここで、アップリンクとダウンリンクとの周波数は異な
るため、同一の降雨であってもアップリンクとダウンリ
ンクとでの降雨減衰量は異なる。Here, since the uplink and downlink frequencies are different, even if it is the same rainfall, the amount of rain attenuation is different between the uplink and downlink.

即ち、衛星経由で折り返し地球局２で受信された信号は
、アップリンク降雨減衰Ｌ　ｕＲＡＩＮとダウンリンク
降雨減衰ＬｄＲＡＩＮとが加わったものとなる。That is, the signal received by the earth station 2 via the satellite is the sum of the uplink rain attenuation L uRAIN and the downlink rain attenuation LdRAIN.

一方、人工衛星１のビーコン送信機１ｂからはビーコン
信号といわれる１２ＧＨｚの信号が常に地球局２へ送信
されている（ビーコン送信機１ｂをもたない衛星ではテ
レメトリ信号がビーコン信号に代用される）。このビー
コン信号を地球局２で受信し、晴天時に受信されるビー
コン信号と降雨時に受信されたビーコン信号との差に基
づいて、ダウンリンクの降雨減衰Ｌ　ｄＲＡ工Ｎ　ＢＥ
ＡＣＯＮが測定される。これによって、アップリンクの
降雨減衰量を次のように求めることができる。On the other hand, a 12 GHz signal called a beacon signal is always transmitted from the beacon transmitter 1b of the artificial satellite 1 to the earth station 2 (for satellites that do not have a beacon transmitter 1b, a telemetry signal is substituted for the beacon signal). . This beacon signal is received by the earth station 2, and based on the difference between the beacon signal received during clear weather and the beacon signal received during rainy weather, downlink rain attenuation L dRA engineering N BE
ACON is measured. With this, the uplink rain attenuation amount can be determined as follows.

ＬｕＲＡ工Ｎ句（ＬｕＲＡ工Ｎ＋　ＬｄＲＡＩＮ）　−
ＬｄＲＡＩＮ　ＢＥＡＣＯＮ”−’　Ｌ（ＩＲＡＩＮ＝
　ＬｄＲＡＩＮ　ＢＥＡＣＯＮここで、（ＬｕＲＡｚＮ
十ＬｄＲＡＩＮ）は衛星折り返し受信レベルの計測によ
り得られ、ＬｄＲＡＩＮ　ＢＥＡＣＯＮはビーコン信号
受信レベルの計測により得られる。LuRA Engineering N phrase (LuRA Engineering N + LdRAIN) -
LdRAIN BEACON"-' L(IRAIN=
LdRAIN BEACON Here, (LuRAzN
LdRAIN) is obtained by measuring the satellite return reception level, and LdRAIN BEACON is obtained by measuring the beacon signal reception level.

このようにして求められたアップリンク降雨減衰量Ｌ　
ｕＲＡＩＮ分の損失を補正して、地球局２のＥＩ　ＲＰ
　（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｌ５ｏｔｒｏｐｉｃ　Ｒａｄ
ｉａｔｉｏｎ　Ｐｏｗｅｒ）を制御すればアップリンク
降雨減衰が補償され、人工衛星１への到達電力を一定化
することができる。Uplink rain attenuation amount L obtained in this way
After correcting the loss of uRAIN, the EI RP of earth station 2
(Effective l5otropic Rad
By controlling the uplink rain attenuation, the power reaching the artificial satellite 1 can be made constant.

［発明が解決しようとする課題］ ところで、衛星通信に送信電力制御を導入する場合の最
大の問題は制御精度である。上述した従来の送信電力制
御方式では、次のような制御精度の劣化を生じる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the biggest problem when introducing transmission power control to satellite communications is control accuracy. In the conventional transmission power control method described above, the following deterioration in control accuracy occurs.

■人工衛星１からのビーコン送信電力の変動■地球局２
側のビーコンレベル検出器の変動■人工衛星１から返送
されてきた信号のレベル検出器の変動 ■地球局２におけるビーコン受信機と折り返し信号受信
機との間の利得偏差 ■衛星中継器１ａの利得変動 ■衛星中継器１ａの小信号抑圧効果 これらの変動要因の総和としては、例えば±４ｄＢ程度
の大きさのものが生じると考えられる。このような精度
劣化は、送信電力制御を行なうための制御範囲と同程度
であり、制御しない方がむしろ安全と考えられるほど劣
悪なものである。つまり、従来方式では、送信電力制御
を行なう動機を失う程に制御精度が悪くなるおそれがあ
る。■Changes in beacon transmission power from satellite 1■Earth station 2
- Fluctuations in the level detector of the signal sent back from the satellite 1 - Gain deviation between the beacon receiver and the return signal receiver at the earth station 2 - Gain of the satellite repeater 1a Variation (1) Small signal suppression effect of the satellite repeater 1a The sum of these variation factors is considered to be, for example, about ±4 dB. Such deterioration in accuracy is on the same level as the control range for performing transmission power control, and is so bad that it is considered safer not to control it. In other words, in the conventional system, control accuracy may deteriorate to the extent that there is no motivation to perform transmission power control.

また、従来方式では、ハードウェア規模も非常に大きく
、特に地球局２にそなえられるビーコン受信機は、主信
号の受信信号と偏波が異なるとき、偏分波器、低雑音増
幅器、ダウンコンバータ等の専用受信設備−式が必要に
なる。In addition, in the conventional system, the scale of the hardware is very large.In particular, the beacon receiver installed at the earth station 2 has a polarization splitter, low-noise amplifier, down converter, etc. Dedicated receiving equipment is required.

このように、従来方式では、最も重要な送信電力の制御
精度が悪く且つバーにウェアも増大するという課題があ
る。As described above, the conventional method has problems in that the control accuracy of the most important transmission power is poor and the amount of wear increases.

本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、衛星
中継器の入出力特性を直接計測するようにして、簡素な
構成で制御精度の向上をはかった、衛星通信における送
信電力制御手段を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of these problems, and provides a transmission power control means for satellite communications that directly measures the input/output characteristics of a satellite repeater and improves control accuracy with a simple configuration. is intended to provide.

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。[Means to solve the problem] FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention.

この第１図において、１は人工衛星で５この人工衛星１
内に、非線形な入出力特性を有する衛星中継器（トラン
スポンダ）ｌａがそなえられており、この衛星中継器１
ａには、受信した信号の周波数を変換する周波数変換部
と１周波数変換後の信号を電力増幅して出力するＴＷＴ
Ａ（進行波管増幅器）とがそなえられ、このＴＷＴＡの
非線形性が衛星中継器１ａの非線形入力特性を決定して
いる。In this figure 1, 1 is an artificial satellite and 5 this artificial satellite 1
A satellite repeater (transponder) la having non-linear input/output characteristics is provided within the satellite repeater 1.
a includes a frequency converter that converts the frequency of the received signal and a TWT that amplifies the power of the signal after one frequency conversion and outputs it.
A (traveling wave tube amplifier) is provided, and the nonlinearity of this TWTA determines the nonlinear input characteristics of the satellite repeater 1a.

また、２Ａは地球局で、この地球局２Ａには、パイロッ
ト信号発生手段２ａ、送信電力制御手段２ｂおよびレベ
ル差検出手段２ｃがそなえられている。パイロット信号
発生手段２ａはレベル差をもつパイロット信号を発生す
るもの、レベル差検出手段２ｃは、衛星中継器１ａから
のレベル差について圧縮を受けた信号を受信してそのレ
ベル差を検出するものである。そして、送信電力制御手
段２ｂは５レベル差検出手段２ｃにより検出されたレベ
ル差に基づき、その受信レベル差が一定となるように地
球局２Ａからの送信電力を＃御するものである。Further, 2A is an earth station, and this earth station 2A is equipped with pilot signal generation means 2a, transmission power control means 2b, and level difference detection means 2c. The pilot signal generating means 2a generates a pilot signal having a level difference, and the level difference detecting means 2c receives a compressed signal from the satellite repeater 1a and detects the level difference. be. The transmission power control means 2b controls the transmission power from the earth station 2A based on the level difference detected by the 5-level difference detection means 2c so that the reception level difference is constant.

なお、上述したパイロット信号を地球局２Ａから人工衛
星１へ送出する手段としては、時分割多元接続方式の衛
星通信システムであれば１例えば、バースト信号間のガ
ードタイミング部に複数レベル差の信号を挿入する手段
、もしくは、バースト信号先頭の搬送波再生同期信号に
複数のレベルを付与する手段などが用いられる。In addition, as a means for transmitting the above-mentioned pilot signal from the earth station 2A to the artificial satellite 1, in a time division multiple access satellite communication system, for example, a signal with multiple level differences is sent to the guard timing part between burst signals. A means for inserting the signal, or a means for giving a plurality of levels to the carrier reproduction synchronization signal at the beginning of the burst signal, etc. is used.

［作　　用］ 本発明では、衛星中継器１ａの入出力動作点を直接的に
求め、それを地球局２Ａの送信電力の制御基準とするも
のである。即ち、衛星中継器１ａは、ＴＷＴＡ等の電力
増幅器を使用しているため、その入出力特性は、出力電
力を増大させるにつれて線形領域から非線形領域そして
飽和領域と変わっていく。[Function] In the present invention, the input/output operating point of the satellite repeater 1a is directly determined, and this is used as a control reference for the transmission power of the earth station 2A. That is, since the satellite repeater 1a uses a power amplifier such as a TWTA, its input/output characteristics change from a linear region to a nonlinear region to a saturated region as the output power increases.

従って、上述の構成の装置により、地球局２Ａのパイロ
ット信号発生手段２ａから、レベル差の異なるパイロッ
ト信号を人工衛星ｌの衛星中継器１ａへ送信し、この衛
星中継器１ａから送り返されてきたパイロット信号のレ
ベル差をレベル差検出手段２ｃにより検出することで、
検出された受信レベル差が、当初のレベル差よりも圧縮
されていれば非線形領域にあることが分かる。Therefore, with the device configured as described above, pilot signals with different levels are transmitted from the pilot signal generating means 2a of the earth station 2A to the satellite repeater 1a of the artificial satellite l, and the pilot signals sent back from the satellite repeater 1a are By detecting the level difference of the signals by the level difference detection means 2c,
If the detected reception level difference is more compressed than the original level difference, it can be seen that it is in the nonlinear region.

この圧縮されたレベル差が常に一定になるように、地球
局２Ａの送信電力を送信電力制御手段２ｂにより制御す
ることで、衛星中継器１ａからの出力電力が常に一定化
され、電力制御が行なわれることになる。By controlling the transmission power of the earth station 2A by the transmission power control means 2b so that this compressed level difference is always constant, the output power from the satellite repeater 1a is always constant, and power control is performed. It will be.

［実施例］ 以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below with reference to one drawing.

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図で、本実施
例では１時分側条元接続方式（ＴＤＭＡ）の衛星通信シ
ステムの場合について説明する。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and in this embodiment, a case of a one-time side-by-side access (TDMA) satellite communication system will be described.

第２図に示すように、人工衛星１内には、非線形な入出
力特性を有する衛星中継器（トランスポンダ）ｌａがそ
なえられ、この衛星中継器１ａが、周波数変換部と、衛
星中継器１ａの非線形入力特性を決定するＴＷＴＡとを
有している。ＴＷＴＡの入出力特性つまり衛星中継器１
ａの入出力特性の一例を第４図に示す。As shown in FIG. 2, the satellite 1 is equipped with a satellite repeater (transponder) la having non-linear input/output characteristics. TWTA that determines nonlinear input characteristics. TWTA input/output characteristics, that is, satellite repeater 1
An example of the input/output characteristics of a is shown in FIG.

また、地球局２人には、２レベル発生器２ｄ（第１図の
パイロット信号発生手段２ａに対応するもの）、主信号
発生器２ｅ、送信機２ｆ、受信’ｆ＆　２　ｇ　＋　レ
ベル差検出器２ｈ（第１図のレベル差検出手段２ｃに対
応するもの）および可変アッテネータ２ｉ（第１図の送
信電力制御手段２ｂに対応するもの）がそなえられてい
る。In addition, the two earth stations are equipped with a 2-level generator 2d (corresponding to the pilot signal generating means 2a in Fig. 1), a main signal generator 2e, a transmitter 2f, and a receiver 'f&2g + level difference detector. 2h (corresponding to the level difference detection means 2c in FIG. 1) and a variable attenuator 2i (corresponding to the transmission power control means 2b in FIG. 1).

２レベル発生器２ｄは、レベル差をもつパイロット信号
を発生し、このパイロット信号を、主信号発生器２ｅか
らの人工衛星１へ実際に送信すべき信号に付加するもの
である。このとき、本実施例では、第３図（ａ）に示す
ように、ＴＤＭＡバースト信号間のガートタイミング期
間にレベル差のあるパイロット信号（レベルＡ、Ｂ）を
それぞれ挿入することにより、可変アッテネータ２ｊお
よび送信機２ｆを通してパイロット信号を人工衛星１−
へ送信している。The two-level generator 2d generates a pilot signal having a level difference, and adds this pilot signal to the signal from the main signal generator 2e to be actually transmitted to the artificial satellite 1. At this time, in this embodiment, as shown in FIG. 3(a), by inserting pilot signals (levels A and B) having different levels in the guard timing period between TDMA burst signals, the variable attenuator 2j and the pilot signal is sent to the satellite 1- through the transmitter 2f.
is being sent to.

レベル差検出器２ｈは、受信ｆｉ２ｇにより受信した人
工衛星１からの折り返し信号を受け、衛星中継器１ａか
らのレベル差について圧縮された第３図（ｂ）に示すよ
うなパイロット信号を取り出し。The level difference detector 2h receives the return signal from the artificial satellite 1 received by the reception fi 2g, and extracts a pilot signal as shown in FIG. 3(b) compressed with respect to the level difference from the satellite repeater 1a.

そのレベル差を検出するものである。例えば、第４図に
示すような入出力特性を有する衛星中継器１ａに対して
、２レベル発生器２ｄにより入力レベル差５ｄＢ、　３
ｄＢをそれぞれ付与したとき、ＴＷＴＡの動作点の変化
により圧縮されるレベル差の特性を第５図に示す。この
ような特性を、地球局２Ａにおけるレベル差検出器２ｈ
により検出する。This is to detect the level difference. For example, for a satellite repeater 1a having input/output characteristics as shown in FIG. 4, the input level difference is 5 dB, 3
FIG. 5 shows the characteristics of the level difference compressed by the change in the operating point of the TWTA when each dB is given. Such characteristics can be detected by the level difference detector 2h at the earth station 2A.
Detected by.

そして、可変アッテネータ２ｊは、レベル差検出器２ｈ
により検出されたレベル差に基づき、その受信レベル差
が一定となるように５例えば第５図に示すようにＴＷＴ
Ａの動作点を常にバックオフ４ｄＢの点になるように、
地球局２Ａからの送信電力を制御するものである。The variable attenuator 2j is connected to a level difference detector 2h.
Based on the level difference detected by TWT 5, for example, as shown in FIG.
So that the operating point of A is always at the point with a backoff of 4 dB,
It controls the transmission power from the earth station 2A.

上述の構成により、地球局２Ａの２レベル発生器２ｄか
らの一定のレベル差をもつ異なる２つのパイロット信号
を、主信号に付加して人工衛星１の衛星中継器１ａへ送
信する。この２つのパイロット信号のレベル差は、衛星
中継器１ａの入出力特性に応じて変化する。例えば、第
６図（ａ）に示すように、衛星中継器１ａの入出力動作
点が線形領域にある場合には、衛星中継器１ａへ入力さ
れたパイロット信号のレベル差Ａ１−Ｂ１は、保存され
て衛星中継器１ａから出力されたパイロット信号のレベ
ル差Ａｏ−Ｂｏにほぼ等しくなり、第６図（ｂ）に示す
ように、衛星中継器１ａの入出力動作点が非線形領域に
ある場合には、出力レベル差Ａｏ−Ｂｏは圧縮されて入
力レベル差Ａｊ−Ｂｉよりも小さくなり、第６図（ｃ）
に示すように、衛星中継器１ａの入出力動作点が飽和領
域にある場合には、出力レベル差Ａｏ−Ｂｏはほぼ０と
なる。With the above configuration, two different pilot signals having a certain level difference from the two-level generator 2d of the earth station 2A are added to the main signal and transmitted to the satellite repeater 1a of the artificial satellite 1. The level difference between these two pilot signals changes depending on the input/output characteristics of the satellite repeater 1a. For example, as shown in FIG. 6(a), when the input/output operating point of the satellite repeater 1a is in the linear region, the level difference A1-B1 of the pilot signal input to the satellite repeater 1a is stored. When the input/output operating point of the satellite transponder 1a is in the nonlinear region, as shown in FIG. 6(b), The output level difference Ao-Bo is compressed and becomes smaller than the input level difference Aj-Bi, as shown in FIG. 6(c).
As shown in FIG. 2, when the input/output operating point of the satellite repeater 1a is in the saturation region, the output level difference Ao-Bo becomes approximately 0.

本実施例では、このような領域ごとの特性変化を利用し
５衛星中継器１ａから送り返されてきたパイロット信号
のレベル差をレベル差検出器２ｈにより検出することで
、この受信レベル差から衛星中継器１ａの入出力動作点
が直接的に求められる。そして、レベル差検出器２ｈに
より検出した受信レベル差を、地球局２Ａの送信電力の
制御基準とし、この受信レベル差が常に一定になるよう
に、地球局２Ａの送信電力を可変アッテネータ２１によ
り制御することで、衛星中継器１ａからの出力電力を常
に一定化する。このとき、主信号は。In this embodiment, the level difference detector 2h detects the level difference of the pilot signals sent back from the five satellite repeaters 1a by utilizing such changes in the characteristics of each area, and the satellite relay is determined based on the reception level difference. The input/output operating points of the device 1a are directly determined. Then, the reception level difference detected by the level difference detector 2h is used as a control standard for the transmission power of the earth station 2A, and the transmission power of the earth station 2A is controlled by the variable attenuator 21 so that this reception level difference is always constant. By doing so, the output power from the satellite repeater 1a is always kept constant. At this time, the main signal is.

パイロット信号と相対レベル一定で送信する。Transmit at a constant level relative to the pilot signal.

このように、本実施例の方式によれば、送信電力制御の
精度に劣化を与える要因としても次のようなものがある
。As described above, according to the method of this embodiment, there are the following factors that degrade the accuracy of transmission power control.

■２レベル発生器２ｄのレベル差誤差：±０．３ｄＢ■
地球局２Ａの送信ハイパワーアンプ（図示せず）の非直
線歪：±０．２ｄＢ ■レベル差検出器２ｈの検出誤差：±０．３ｄＢこれら
の合計は±０．８ｄＢであり、精度について、従来方式
に比較し格段に優れているのが明らかである。また、こ
こに挙げた精度劣化要因は、すべて地球局２Ａの設備で
決まるため、その精度の維持管理が極めて容易である（
従来方式では、衛星中継器１ａの変動要因が無視できず
大きな精度劣化を招いていた）６さらに、本方式を実現
するためのハードウェアも、送信側に２レベル発生器２
ｄを設け、受信側にレベル差検出器２ｈを設けるだけで
よく、他の部分は主信号の伝送設備をそのまま共用でき
、従来方式に比べ装置を大幅に簡素化することができる
。■Level difference error of 2-level generator 2d: ±0.3dB■
Non-linear distortion of the transmitting high power amplifier (not shown) of the earth station 2A: ±0.2 dB ■Detection error of the level difference detector 2h: ±0.3 dB The total of these is ±0.8 dB, and regarding the accuracy, It is clear that this method is significantly superior to the conventional method. In addition, all of the causes of accuracy deterioration listed here are determined by the equipment of earth station 2A, so maintaining and managing its accuracy is extremely easy (
In the conventional method, the fluctuation factors of the satellite transponder 1a could not be ignored, resulting in a significant deterioration in accuracy.
d and a level difference detector 2h on the receiving side, the main signal transmission equipment can be shared as is for other parts, and the device can be significantly simplified compared to the conventional system.

なお、上述した実施例では、パイロット信号を地球局２
Ａから人工衛星１へ送出する手段として、第３図（ａ）
、（ｂ）に示すようにバースト信号間のガードタイミン
グ期間に複数レベル差の信号を挿入する手段を用いてい
るが、第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、ＴＤＭＡバ
ースト信号先頭の同期用プリアンプルワード、例えば搬
送波再生同期用無変調パターン部（ＣＲ）に複数のレベ
ルを付与する手段を用いてもよい。第７図（ａ）に示す
ものでは、バースト信号ごとに交番でレベルを変えてお
り、第７図（ｂ）に示すものでは、バースト信号内のＣ
Ｒ部内でレベル差を与えている。In addition, in the embodiment described above, the pilot signal is sent to the earth station 2.
As a means of sending data from A to satellite 1, Fig. 3(a)
As shown in FIGS. 7(a) and 7(b), means for inserting signals with multiple level differences in the guard timing period between burst signals is used, but as shown in FIGS. 7(a) and 7(b), It is also possible to use means for giving a plurality of levels to the synchronization preamble word, for example, the non-modulation pattern part (CR) for carrier regeneration synchronization. In the case shown in FIG. 7(a), the level is alternately changed for each burst signal, and in the case shown in FIG. 7(b), the level is changed alternately for each burst signal.
A level difference is given within the R section.

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の衛星通信における送信電
力制御方式によれば、レベル差を有する信号の圧縮状態
から衛星中継器の入出力特性を直接計測し、そのレベル
差が常に一定にするように送信電力を制御することで、
衛星中継器の出力電力を一定化できるように構成したの
で、送信電力制御の精度が大幅に向上するとともに、制
御精度の劣化要因がすべて地球局設備側にあるためにそ
の維持管理が容易であるほか、はとんどのハードウェア
は主信号の伝送設備を利用できるために装置を極めて簡
素できる利点がある。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the transmission power control method in satellite communication of the present invention, the input/output characteristics of a satellite repeater are directly measured from the compressed state of signals having a level difference, and the level difference is By controlling the transmission power so that it is always constant,
Since the configuration is such that the output power of the satellite repeater can be kept constant, the accuracy of transmission power control is greatly improved, and maintenance is easy because all of the causes of deterioration of control accuracy are on the earth station equipment side. Another advantage is that the equipment can be extremely simple because standard hardware can use the main signal transmission equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の原理ブロック図。 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図（
ａ）、（ｂ）は本実施例におけるパイロット信号の伝送
手段を説明するための図、第４図は本実施例の衛星中継
器の入出力持性些示すグラフ、 第５図は本実施例の受信レベル差の検出特性を示すグラ
フ、 第６図（ａ）〜（ｃ）は本実施例の動作を説明すへく入
出力特性を示すグラフ、 第７図（ａ）、（ｂ）はいずれもパイロット信号の伝送
手段の変形例を説明するための図。 第８図は従来方式を適用された衛星通信システムを示す
説明図である。 図において、 １は人工衛星、 １ａは衛星中継器、 ２Ａは地球局、 ２ａはパイロット信号発生手段、 ２ｂは送信電力制御手段、 ２ｃはレベル差検出手段、 ２ｄは２レベル発生器、 ２ｅは主信号発生器、 ２ｆは送信機、 ２ｇは受信機、 ２ｈはレベル差検出器。 ２１は可変アッテネータである。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 (
a) and (b) are diagrams for explaining the pilot signal transmission means in this embodiment, FIG. 4 is a graph showing the input/output characteristics of the satellite repeater in this embodiment, and FIG. 5 is a graph showing the input/output characteristics of the satellite repeater in this embodiment. 6(a) to 6(c) are graphs showing the input/output characteristics for explaining the operation of this embodiment. FIGS. 7(a) and (b) are Both are diagrams for explaining modified examples of pilot signal transmission means. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a satellite communication system to which a conventional method is applied. In the figure, 1 is an artificial satellite, 1a is a satellite repeater, 2A is an earth station, 2a is a pilot signal generation means, 2b is a transmission power control means, 2c is a level difference detection means, 2d is a 2-level generator, 2e is a main Signal generator, 2f is transmitter, 2g is receiver, 2h is level difference detector. 21 is a variable attenuator.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）レベル差をもつ信号を地球局（２Ａ）から非線形
な入出力特性を有する衛星中継器（１ａ）へ送信すると
ともに、該衛星中継器（１ａ）からの該レベル差につい
て圧縮を受けた信号を該地球局（２Ａ）で受信すること
により、 該レベル差を検出し、受信レベル差が一定となるよう、
該地球局（２Ａ）からの送信電力を制御することを 特徴とする、衛星通信における送信電力制御方式。(1) A signal with a level difference is transmitted from the earth station (2A) to a satellite repeater (1a) having nonlinear input/output characteristics, and the level difference from the satellite repeater (1a) is compressed. By receiving the signal at the earth station (2A), the level difference is detected and the reception level difference is kept constant.
A transmission power control method in satellite communication, characterized by controlling transmission power from the earth station (2A). （２）時分割多元接続方式の衛星通信システムにおいて
、 バースト信号間のガードタイミング部に、複数レベル差
の信号を挿入し、 該信号を地球局（２Ａ）から非線形な入出力特性を有す
る衛星中継器（１ａ）へ送信するとともに、該衛星中継
器（１ａ）からの該レベル差について圧縮を受けた信号
をそれぞれ該地球局（２Ａ）で受信することにより、 該レベル差を検出し、受信レベル差が一定となるよう、
該地球局（２Ａ）からの送信電力を制御することを 特徴とする、衛星通信における送信電力制御方式。(2) In a time division multiple access satellite communication system, a signal with multiple level differences is inserted into the guard timing section between burst signals, and the signal is transmitted from the earth station (2A) to a satellite relay with nonlinear input/output characteristics. The level difference is detected by transmitting the signal to the earth station (1a) and receiving the compressed signal from the satellite repeater (1a) with respect to the level difference at the earth station (2A). In order to keep the difference constant,
A transmission power control method in satellite communication, characterized by controlling transmission power from the earth station (2A). （３）時分割多元接続方式の衛星通信システムにおいて
、 バースト信号先頭の搬送波再生同期信号に複数のレベル
を付与し、 該搬送波再生同期信号を地球局から非線形な入出力特性
を有する衛星中継器（１ａ）へ送信するとともに、該衛
星中継器（１ａ）からの該レベル差について圧縮を受け
た信号をそれぞれ該地球局（２Ａ）で受信することによ
り、 該レベル差を検出し、受信レベル差が一定となるよう、
該地球局（２Ａ）からの送信電力を制御することを 特徴とする、衛星通信における送信電力制御方式。(3) In a time division multiple access satellite communication system, multiple levels are given to the carrier regeneration synchronization signal at the beginning of the burst signal, and the carrier regeneration synchronization signal is transmitted from the earth station to a satellite repeater (with nonlinear input/output characteristics). 1a), and by receiving compressed signals from the satellite repeater (1a) at the earth station (2A), the level difference is detected, and the received level difference is detected. To be constant,
A transmission power control method in satellite communication, characterized by controlling transmission power from the earth station (2A).